Штамповая сталь

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХЕСПУБЛИН 2 С 38 50 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ нГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпо делАм изоБРетений и ОтнРытий Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Физико-технический институт АН Белорусской ССР(53) 669.14.018.258.2-194(088.8) (56) 1. Патент Японии Р 51-137610, кл. 10 Ю 172, 1974.2 Малинов Л.С. и др. Новые дис" персионнотвердеющие стали для инструмента горячего деформирования. Кузнечноштамповое производство, 1979 9 5, с, 4-5.(54)(57) ШТАМПОВАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром,в никель, молибден, ванадий железо, о т л и ч а ю щ а что, с целью повышения пр свойств, она дополнительн вольфрам, ниобий, циркони дующем соотношении компонУглерод 0,15 Кремний 0,2- Марганец 1 0- Хром 1, 5- Никель 2,5- Молибден 0,5 Ванадий 0 1Алюминий 0,1- Вольфрам 0,5- Ниобий 0,025- Цирконий. 0,025- Железо Осталь алюминийя с я тем, очностных о содержит й при слеИнтов,вес.Ъ;0,251,22,03,04,02,50,51,20,050,05ноеИзобретение относится к металлур"гии,. в частности к изысканиям высокопрочных теплостойких инструментальных сталей для деформирующих штамповых инструментов, изготавливаемыхметодами обработки металлов давлением, и может быть использовано приизготовлении вставок штампов, матрицгорячего прессования, пресс-Форм,работающих в условиях повышенных температур, и т.д.Известна штамповая сталь1предназначенная для изготовленияинструмента методом пластическогоФормообразования состава, вес,Ъ;Углерод 0,1-0,25Креметий О, 5-,3Марганец 0,2-2Медь 0,05-0,5Никель До 4Хром О, 5-3Молибден 0,5-3Кобальт До 4Ванадий 0,05-0,5Известная сталь обладает высокойтехнологической пластичностью, однако твердость и прочность известнойстали относительно невысокие. Поэтому ее нецелесообразно использовать для изготовления штамповых инструтлен гов, работающт;х в условияхвысоких давлений,50 55 60 65 Наиболее близкой и предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту янляется штамповая сталЬ состдвд ттес. ттУглерод 0,24Хрогл 3,0Медь 2,0Никель 1,8Молибден 0,9Ванадий О,бАлюглцттий 0,5Кремнтш До 0,4Марганец До,0,4Железо ОстальноеВысокая технологическая пластичность позволяет использовать эту сталь для изготовления деформирующих инструментов методами пластического формообразования 121.Основным недостатком известной стали является относительно низкая прочность. Поэтому для тяжело нагруженных деформирующих инструментов, работающих в условиях высоких давлений (точная беэоблойная штамповка, прессование металлических профилей и т.п.), ее использовать нецелесообразно.Цель изобретения " повышениепроч. ностных свойств штамповой стали, предназначенной для изготовления инструментов,изготавливаемых методом пластического формообразования.Указанная цель достигается тем, что штамповая сталь, содержащая уг 10 20 25 30 35 40 лерод, кремций, марганец хром, никель, модибдец, ванадий, алюминий; железо, дополнительно содержит вольФрам, ццобий, цирконий прц следующем соотттошегттлтт т(оглттотетттов, вес.%;Углерод 0,15"0,25Кремций О, 2-"1, 2Маргацец .1,0-2,0ХромПттт(ель 2,5-4,0МолттГ 5 де тт 5-.2 Г:Вацадий 0,1-0,5Алтомиий О, 1-0,8Вольфрам 0,5-1,2Нтт:)бий 0,025-0 р 05Цирконий 0,05-0 05Железо ОстальноеХцми тескцй поста-. ц свойства ис- СЛ "Дртт а т ЕЛЯХ ттттдтдет( ПРЕДЛд ГаЕМОЙ И ртзвестттой стан; ттрттнед ттьт в табл. 1.Механические свойства определяют по стандартным методикам после ковки и термообработки по следующему режиму.Закалка с температуры 950-1000 С, выдержка 30 миц, охлаждение на воздухе. Старецие 450-500 ОС 2 ч.Приведенные результаты показывают, что предлага мая сталь обладает повышенной прочностью по сравнению с известной, а по остаттьным параметрам це уступает ей.Предлагаемая сталь сохраняет твердость на уровне НЕС 41-45 до 580 дС при выдержке 3-5 ч, т.е. практически не уступает по теплостойт(ости современным теплостойким углеродистым штамповым сталям, Однако высокая технологическая плас 1 тичность, низкая твердость после эа. калки (НПС 4 35), малая изменяемость размеров в процессе старения в сочетании с высокой прочностью в состарецном состоянииделают данную сталь весьма перспективной для получения нз цее методами пластического Формообразования деформирующего инструмента, работающего и условиях повышенных температур и высоких дав. лений. Из предлагаемой стали изготавливают матрицы для горячего прессова" ния металлического профиля двутаврового сечения, Заготовку нагревают токами высокой частоты до 1000 О1100 С и устанавливают в специальный штамп, смонтированный на горячештамповом прессе 1000 тс.С помощью мастер-пуансона в заготовке прошивают двутавровое сечение, Полученную таким образом горячую поковку помещают в электропечь и выдерживают 30 мин при температуре 1000(тС, Последующую закалку производят путем охлаждения на воздухе, После закалки твердость стали в пределах НЕС 28-32,1032039 Прокалиброванную поковку. подвергают старению 2 ч при 450 фС. Послестарения размеры гравюры матрицыпрактически не изменяются,Ожидаемый экономический эФФектот внедрения предлагаемой стали наЧереповецком сталепрокатном заводе.при изготовлении инструмента дляпрессования Фасонных проФилей составляет 40596 руб.1 а Таблица 1 тавровым проФилем Химический состав, вес.Сталь С 81 Мп Сг Я 1 Мо Ч Ю А 1 21 ЯЬ С Ге Ос. таль 2, Оное Из- вестнияз 1 0,5 З,О 1,8 0,9 0,6 0,24 Предага" 0,25 1,2 2,0 3,0 4,0 2,5 0,5 2,0 0,8 005 0,05 Оа 20 Оа 7 1 а 5 2 а 25 За 25 2 аО Оа 3 1 а 25 Оа 5 Оа 04 0,04 0,15 0,2 1,0 1,5 2,5 0,5 О 1 0,5 0,1 0,025 0,025 В известной стали кремний и марганец содержатся в количестведо 0,4 вес.Ъ. Т а б л и ц а 2 Механические свойства Сталь Оомн/мфИзвестнаяПредлагаемая 50 1450 8 0,38 7 0,36 8 0,41 9 0,53 1360 52 1900 1830 50 1860 47 1800 1560 Составитель В. БростремРедактор А. Власенко ТехредМ.Гергель Корректор А. Ильин Заказ 5334/32 Тираж 627 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета. СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППН фПатента, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Закаленную поковку обрабатывают на токарном стайке по базовым поверхностям, а гравюру поковки очищают от окалины. Затем на гидравлическом прессе усилием 250 тс. в штампе точным мастер-пуансоном, выполненным по проФилю готовой матрицы, производят холодную калибровку гравюры. В результате получают матрицы с двугравюры. Ос- тальноеОстальноеОс- тальное